DE102015204922A1 - Data exchange between a machine and an external control module in the beverage industry - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Maschine der Getränkemittelindustrie umfasst ein HMI zur Benutzereingabe von Steuerungsbefehlen für die Maschine, insbesondere einer Abfüll-, Etikettier- oder Verpackungsmaschine. Die Vorrichtung ist so konfiguriert, dass sie mit einem externen Steuermodul über eine drahtlose Kommunikationsverbindung verbunden werden kann. Mittels dieser drahtlosen Verbindung kann die Vorrichtung dann einen HMI-Datensatz mit dem externen Steuermodul austauschen. Hierbei kann die Vorrichtung wenigstens einen HMI-Datensatz von dem externen Steuermodul empfangen, welcher Daten oder Parameter zum Konfigurieren des HMI umfasst. Des Weiteren kann wenigstens ein HMI-Datensatz von dem HMI an das externe Steuermodul übertragen werden, welcher Daten oder Parameter zur Auswertung oder Speicherung durch das externe Steuermodul umfasst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ein separates Modul der Maschine sein und entsprechend mit dem HMI verbunden sein, mit diesem kommunizieren oder dieses zumindest steuern.The invention relates to a device for a machine of the beverage industry comprises an HMI for user input of control commands for the machine, in particular a filling, labeling or packaging machine. The device is configured to connect to an external control module via a wireless communication link. By means of this wireless connection, the device can then exchange an HMI record with the external control module. Here, the device may receive at least one HMI record from the external control module, which includes data or parameters for configuring the HMI. Furthermore, at least one HMI data record can be transmitted from the HMI to the external control module, which comprises data or parameters for evaluation or storage by the external control module. The device according to the invention can be a separate module of the machine and can be connected to the HMI, communicate with it or at least control it.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern einer Maschine in der Getränkemittelindustrie, insbesondere einer Abfüll-, Etikettier- oder Verpackungsmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zum Steuern einer Maschine in der Getränkemittelindustrie gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 6 und ein externes Steuermodul, insbesondere einem Mobilgerät, zum Austauschen von Daten mit einer Maschine in der Getränkemittelindustrie gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 9. The invention relates to a device for controlling a machine in the beverage industry, in particular a filling, labeling or packaging machine, according to the preamble of claim 1, a method for controlling a machine in the beverage industry according to the preamble of independent claim 6 and an external control module , in particular a mobile device, for exchanging data with a machine in the beverage industry according to the preamble of independent claim 9.
Stand der Technik State of the art
In der Getränkemittelindustrie werden für Maschinen wie beispielsweise Abfüll-, Etikettier- oder Verpackungsmaschinen Human-Maschine-Interface-Module (HMI Module) zur Steuerung durch einen Benutzer eingesetzt. Durch komplexer werdende Maschinen und Industrieanlagen wird auch die Steuerung von solchen Maschinen aufwändiger und komplizierter. Fehler, die durch eine falsche Bedienung einer industriellen Anlage auftreten, können einen enormen Schaden und hohe Kosten verursachen. Daraus ergibt sich der Wunsch, die Bedienbarkeit von Maschinen bzw. Prozessanlagen übersichtlich zu gestalten und gegeben falls anzupassen. Ein Mittel zur teilweisen Steuerung von Industrieanlagen sind HMIs, welche üblicherweise einen Anzeigebildschirm mit einer grafischen Oberfläche und einen oder mehrere Bedienelemente haben. Alternative kann der Anzeigebildschirm ein berührungsempfindlicher Bildschirm sein, bei dem Benutzereingaben direkt über den Anzeigebildschirm mittels eines Finger oder eines Stylus erfolgen. Der Benutzer kann über das HMI verschiedene Einstellungen und Steuerungen der Industrieanlage vornehmen. Auch können Statusinformationen zu der Industrieanlage aus dem HMI auslesen. In the beverage industry, machines such as filling, labeling or packaging machines employ Human Machine Interface (HMI) modules for user control. As machines and industrial equipment become more complex, the control of such machines becomes more complex and complicated. Errors caused by incorrect operation of an industrial plant can cause enormous damage and high costs. This results in the desire to make the usability of machines and process equipment clear and given if necessary. One means of partially controlling industrial equipment is HMIs, which typically have a display screen with a graphical interface and one or more controls. Alternatively, the display screen may be a touch screen in which user inputs are made directly over the display screen by means of a finger or stylus. The user can make various settings and controls of the industrial plant via the HMI. Status information about the industrial plant can also be read from the HMI.
Ein solches HMI wird bevorzugt an die Steuerung einer vorgegebenen oder geänderten Umgebung bzw. Maschineneinstellung angepasst und gegebenenfalls personalisiert. Auch ein schon fertig konfiguriertes HMI muss regelmäßig aktualisiert werden, wenn sich beispielsweise ein Prozess ändert, wenn neue oder andere Produkte mittels der Industrieanlage hergestellt werden und so weiter. Eine solche Konfiguration und/oder Aktualisierung der Konfiguration des HMI erfolgt bisher durch manuelle Zuführung der erforderlichen Daten mittels eines tragbaren Speichersticks, die vom Benutzer mit dem HMI verbunden werden. Beispielsweise werden Bilder zu Fehlermeldungen oder Bilder zu aktuell hergestellten Produkten auf einem USB-Speicherstick gespeichert, welcher dann in ein entsprechendes USB-Interface des HMI gesteckt wird, um die Bilddateien an das HMI zu übertragen. Auch die Auswertung oder Dokumentation von Daten einer Industrieanlage erfolgt bisher mittels eines solchen Speichersticks. Dazu speichert das HMI Statusinformationen und andere festgelegte Daten auf den Speicherstick. Such an HMI is preferably adapted to the control of a given or changed environment or machine setting and optionally personalized. Even an already configured HMI needs to be regularly updated, for example, if a process changes, if new or different products are manufactured using the industrial plant, and so on. Such configuration and / or updating of the configuration of the HMI has heretofore been accomplished by manually supplying the required data by means of a portable memory stick which the user connects to the HMI. For example, images of error messages or images of currently manufactured products are stored on a USB memory stick, which is then plugged into a corresponding USB interface of the HMI to transfer the image files to the HMI. Also, the evaluation or documentation of data of an industrial plant is done so far by means of such a memory stick. To do this, the HMI stores status information and other specified data on the memory stick.
Diese Vorgehensweise hat jedoch den Nachteil, dass die Übertragung von verschieden Daten wie etwa Bilder zu Meldungen oder Sorten nur unzureichend und zeitaufwendig an das HMI übertragen werden können. Darüber hinaus bergen tragbare Speichermedien wie USB-Speichersticks ein als Sicherheitsrisiken und sind Schleuse für schädlichen Softwarecode, wie beispielsweise Viren, Malware, Trojaner usw. Auch ein einfaches Auslesen von sensiblen Daten durch unberechtigte Personen mittels Speicherstick ist auf diese Weise möglich. However, this approach has the disadvantage that the transmission of various data such as images to messages or varieties can be transferred to the HMI only inadequate and time-consuming. In addition, portable storage media such as USB memory sticks pose a security risk and are a gateway to malicious software code, such as viruses, malware, Trojans, etc. Also, a simple reading of sensitive data by unauthorized persons using a memory stick is possible in this way.
Ein weiterer Nachteil bei der herkömmlichen Konfiguration des HMI ergibt sich aus dessen begrenzten Speicher- und Verarbeitungsressourcen. Die mittels USB-Speicherstick zugeführten Daten und Parameter können nicht entweder gar nicht oder nur in sehr begrenztem Umfang von mit HMI nachverarbeitet werden. Eine Anpassung mittels der Benutzeroberfläche des HMI darüberhinaus sehr zeitaufwendig, da ein HMI für gewöhnlich nicht dafür ausgelegt ist, dass ein Benutzer über das HMI dessen intern gespeicherten Daten oder Daten auf einem angeschlossen Speicherstick zugreift anzupassen. Die Daten, die in das HMI geladen werden sollen, müssen daher bereits in der richtigen Formatierung auf dem Speicherstick gespeichert sein, denn eine nachträgliche Bearbeitung der Daten in dem HMI ist nicht oder nur schwer möglich. Another disadvantage with the conventional configuration of the HMI results from its limited memory and processing resources. The data and parameters supplied by means of a USB memory stick can not either be processed at all or only to a very limited extent by HMI. In addition, customization using the HMI's user interface is very time consuming because an HMI is typically not designed to allow a user to access the HMI's internally stored data or data on a connected memory stick. The data that are to be loaded into the HMI must therefore already be stored in the correct formatting on the memory stick, because subsequent processing of the data in the HMI is not or only with difficulty possible.
Aufgabe task
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Übertragen von Daten an oder von einem HMI einer Maschine in der Getränkemittelindustrie, insbesondere einer Abfüll-, Etikettier- oder Verpackungsmaschine, zu verbessern, insbesondere hinsichtlich der Effizienz und der Sicherheit des Datenaustauschs mit dem HMI zum Konfigurieren des HMIs oder zum Auslesen von Daten aus dem HMI. It is therefore an object of the invention to improve an apparatus and a method for transmitting data to or from an HMI of a machine in the beverage industry, in particular a filling, labeling or packaging machine, in particular with regard to the efficiency and security of the data exchange the HMI for configuring the HMI or for reading out data from the HMI.
Lösung solution
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung für eine Maschine der Getränkemittelindustrie, insbesondere einer Abfüll-, Etikettier- oder Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, ein Verfahren nach Anspruch 6 und einem externen Steuermodul nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. The object is achieved by a device for a machine of the beverage industry, in particular a filling, labeling or packaging machine according to claim 1, a method according to claim 6 and an external control module according to claim 9. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.
Eine Vorrichtung für eine Maschine der Getränkemittelindustrie gemäß einer Ausführungsform umfasst ein HMI zur Benutzereingabe von Steuerungsbefehlen für die Maschine, insbesondere einer Abfüll-, Etikettier- oder Verpackungsmaschine. Die Vorrichtung ist so konfiguriert, dass sie mit einem externen Steuermodul über eine drahtlose Kommunikationsverbindung verbunden werden kann. Mittels dieser drahtlosen Verbindung kann die Vorrichtung dann einen HMI-Datensatz mit dem externen Steuermodul austauschen. Hierbei kann die Vorrichtung wenigstens einen HMI-Datensatz von dem externen Steuermodul empfangen, welcher Daten oder Parameter zum Konfigurieren des HMI umfasst. Des Weiteren kann wenigstens ein HMI-Datensatz von dem HMI an das externe Steuermodul übertragen werden, welcher Daten oder Parameter zur Auswertung oder Speicherung durch das externe Steuermodul umfasst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung vermeidet daher, dass ein Benutzer eine physische Verbindung zwischen dem HMI und einem Datenspeichermedium herstellen muss, um Daten an das HMI zu übertragen oder von diesem Daten auszulesen. Eine entsprechende Schnittestelle, wie eine sicherheitskritische USB-Schnittstelle ist nicht mehr erforderlich. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ein separates Modul der Maschine sein und entsprechend mit dem HMI verbunden sein, mit diesem kommunizieren oder dieses zumindest steuern. Alternativ kann die erfindungsgemäße Vorrichtung das HMI selbst sein oder in das HMI integriert sein, beispielsweise als eine HMI-Applikations-Erweiterung. An apparatus for a beverage industry machine according to an embodiment comprises an HMI for user input of control commands for the machine, in particular a filling, labeling or packaging machine. The device is configured to connect to an external control module via a wireless communication link. By means of this wireless connection, the device can then exchange an HMI record with the external control module. Here, the device may receive at least one HMI record from the external control module, which includes data or parameters for configuring the HMI. Furthermore, at least one HMI data record can be transmitted from the HMI to the external control module, which comprises data or parameters for evaluation or storage by the external control module. The device of the invention therefore avoids the need for a user to establish a physical connection between the HMI and a data storage medium in order to transmit data to or read data from the HMI. An appropriate interface, such as a safety-critical USB interface is no longer required. The device according to the invention can be a separate module of the machine and can be connected to the HMI, communicate with it or at least control it. Alternatively, the device according to the invention may be the HMI itself or integrated into the HMI, for example as an HMI application extension.
Das erfindungsgemäße externe Steuermodul kann entsprechend mit einer Maschine der Getränkemittelindustrie, insbesondere einer Abfüll-, Etikettier- oder Verpackungsmaschine Maschine oder dessen HMI drahtlos verbunden werden. Beispielsweise kann das externe Steuermodul ein Mobilgerät wie beispielweise ein Mobiltelephon/Smartphone oder ein Tablet-Computer sein, das mittels geeigneter Software oder spezieller Applikation (App) mit der Maschine oder dem HMI kommunizieren kann. Dies ermöglicht eine einfache und zeitnahe Verarbeitung, Zusammenstellung oder Formatierung der an das HMI zu sendenden Daten. Diese Ausführungsform ermöglicht es, dass vorhandene Ressourcen des Mobilgeräts genutzt werden können, wie dessen Kamera zum Aufnehmen von Bilddateien, dessen Prozessor, weitere vorhandene Applikationen zum Verarbeiten der Daten und/oder die drahtlosen Verbindungschnittstellen, wie beispielsweise Bluetooth-Schnittstelle. Die Benutzung einer spezieller Applikation mit einem vorgegeben Programmablauf oder vorgegeben, vom Benutzer ausführbaren Schritten, um HMI-Datensätze zwischen dem HMI und mit dem externen Steuermodul austauschen, erhöht gleichzeitig die Sicherheit und verringert die Fehleranfälligkeit im Vergleich zu den üblichen Verfahren der Konfiguration mittels eines einfachen transportablen Speichermediums wie einem USB-Stick. The external control module according to the invention can be connected to a machine of the beverage industry, in particular a filling, labeling or packaging machine or its HMI wirelessly. For example, the external control module can be a mobile device such as a mobile phone / smartphone or a tablet computer that can communicate with the machine or the HMI by means of suitable software or a specific application (app). This allows a simple and timely processing, compilation or formatting of the data to be sent to the HMI. This embodiment allows existing resources of the mobile device to be used, such as its camera for capturing image files, its processor, other existing applications for processing the data and / or the wireless connection interfaces, such as Bluetooth interface. The use of a particular application with a given program flow or predetermined user-executable steps to exchange HMI data sets between the HMI and the external control module simultaneously increases security and reduces the susceptibility to error compared to the conventional methods of configuration by means of a simple one transportable storage medium such as a USB stick.
Des Weiteren kann das externe Steuermodul zur Konfiguration des HMI und für den Datenaustausch mit dem HMI vorverarbeitete Daten an das HMI senden, womit eine weitere Bearbeitung der Daten in dem HMI reduziert oder vermieden wird. Auch das Auswählen von Daten für den Transfer ist durch das externe Steuermodul vereinfacht. Zusätzlich kann auf die sicherheitskritische USB-Schnittstelle von HMIs verzichtet werden, die durch das externe Steuermodul nicht zwingend benötigt wird. Furthermore, the external control module can send pre-processed data to the HMI for configuration of the HMI and for data exchange with the HMI, thus reducing or avoiding further processing of the data in the HMI. Also, selecting data for transfer is simplified by the external control module. In addition, the safety-critical USB interface of HMIs can be omitted, which is not absolutely necessary by the external control module.
Zum Konfigurieren des HMI können die Daten oder Parameter eines empfangenen HMI-Datensatzes in das HMI importiert werden. Hierfür kann der Datentyp der Daten oder Parameter oder die Syntax des empfangenen HMI-Datensatzes, ähnlich der Syntax einer XML- oder HTML-Datei genutzt werden, um Daten oder Parameter zu importieren. Somit kann beispielsweise bereits in dem externen Steuermodul bzw. dem Mobilgerät das Layout einer neuen Meldung oder die Position eines neuen Bildes spezifiziert werden. Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehrerer Maschinenbefehle zusammen mit oder in dem HMI-Datensatz an das HMI übertragen werden. Als weitere Möglichkeit kann eine Benutzereingabe mittels des HMI eingegeben oder von dem externen Steuermodul (
Erfindungsgemäße Ausführungsformen werden anhand der nachfolgenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Embodiments of the invention will be described with reference to the following drawings. Show it:
Das HMI
Benutzer können über das HMI
Um das HMI
Das externe Steuermodul
Beispielsweise werden von einem Techniker HMI-Datensätze von dem externen Steuermodul
Prinzipiell jedoch lassen sich alle Dateien in das HMI
Gemäß einer Ausführungsform wird der HMI-Datensatz in dem externen Steuermodul
Auch der Inhalt von einem zu übertragenden HMI-Datensatz kann mittels des externen Steuermoduls
Eine weitere Ausführungsform der Industrieanlage
Wenn das HMI
Das externe Steuermodul
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das externe Steuermodul
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann das externe Steuermodul
In weiteren Ausführungsform kann das HMI
Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit kann sowohl das externe Steuermodul
Das externe Steuermodul
In der weiteren Beschreibung wird als externes Steuermodul sowohl die eigens für das HMI
Das Netzwerk
Der Server
Zusätzlich oder alternativ kann der Server
Zusätzlich oder alternativ kann der Server
Zusätzlich oder alternativ kann der Server
In Schritt
In dem optionalen Schritt
Nach erfolgreicher Authentifizierung des externen Steuermoduls
In dem Fall, dass die Übertragungsrichtung in dem Verfahren
In Schritt
Wenn in Schritt
Gemäß einer Ausführungsform kann das externe Steuermodul
Im Folgenden wird ein beispielhafter Ablauf einer solchen Ausführungsform beschrieben. Der Anwender kann mit seinem Mobilgerät auf einen Anwendungsserver zugreifen, wie beispielsweise auf den „Apple App Store“ oder den „Google Play Store“. Von dort kann er die entsprechende App auf das Mobilgerät herunterladen und installieren, die den Transport von Dateien von einem HMI auf das Mobilgerät, sowie den Transport von Dateien von dem Mobilgerät auf ein HMI erlaubt und steuert. Hereinafter, an exemplary flow of such an embodiment will be described. The user can access an application server with their mobile device, such as the "Apple App Store" or the "Google Play Store". From there, he can download and install the appropriate app on the mobile device that allows and controls the transport of files from an HMI to the mobile device, as well as the transport of files from the mobile device to an HMI.
Mit der entsprechenden heruntergeladenen App kann der Anwender Bilder zu Meldungen, Sorten, Logos etc. erstellen. Die App kann dazu die Kamera des Mobilgeräts benutzen. Die Bilder können auf dem Mobilgerät gespeichert werden und dann auf ein verbundenes HMI übertragen werden. Dies kann eine Zuordnung von Bildern zu Meldungen und Sorten usw. ermöglichen. With the corresponding downloaded app, the user can create pictures for messages, varieties, logos, etc. The app can use the camera of the mobile device. The images can be stored on the mobile device and then transferred to a connected HMI. This may allow for mapping of images to messages and species, etc.
Mit der heruntergeladenen App können aber auch Daten von dem HMI auf das Mobilgerät übertragen werden, wie beispielsweise Reports, Sorten, Diagnosefiles oder ein komplettes Visualisierungsprojekt. Über WLAN, Mobilfunk usw. können diese Daten überall hin übertragen werden. Geeignete Daten wie Sorten oder Projektsicherungen können auch wieder vom Mobiltelefon auf das HMI übertragen werden. With the downloaded app but also data from the HMI can be transferred to the mobile device, such as reports, varieties, diagnostic files or a complete visualization project. Over WLAN, portable radio etc. these data can be transferred everywhere. Suitable data such as grades or project backups can also be transferred from the mobile phone to the HMI again.
Die heruntergeladene App kann auch Verbindung mit einem Projektierungsrechner herstellen und Projektsicherungen einspielen. The downloaded app can also connect to a configuration computer and import project backups.
Über eine Verbindung ins Internet oder in ein Netzwerk können mit Hilfe der heruntergeladenen App Projektsicherungen usw. in einem Archiv-Server abgelegt werden. Via a connection to the Internet or to a network, project backups etc. can be stored in an archive server using the downloaded app.
Es wird ferner darauf hingewiesen, dass in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen genannte Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt sind, sondern auch in beliebigen anderen Kombinationen als weitere Ausführungsformen möglich sind. It is further noted that features mentioned in the embodiments described above are not limited to these specific combinations, but are also possible in any other combinations as further embodiments.
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